La modulazione è un sistema di trasmissione nel quale l’onda del segnale da trasmettere (onda modulante) viene associata a un’onda portante che ha caratteristiche più adatte alla trasmissione. Esistono due diversi sistemi per modulare in AM, uno non coerente l’altro coerente.
Viceversa
la demodulazione consiste nel riconvertire nella loro forma originaria i segnali
modulati, quindi si può definire come il processo inverso della modulazione.
Esiste
un solo tipo di modulazione non coerente che prende il nome di DSB-FC ( Dual
Side Bande - Full Carrier ). Come si può intuire dalla denominazione, questo
sistema prevede la trasmissione della portante affiancata al resto del segnale,
inoltre prevede anche la trasmissione di entrambe le bande laterali alla
portante.
La demodulazione di un
segnale modulato in DSB-FC viene effettuata mediante un demodulatore ad
inviluppo. Questo circuito ha il compito di estrarre l’inviluppo da un segnale
modulato.
Come si può vedere dalla
figura questo demodulatore è composto da un diodo che ha il compito di
eliminare la parte negativa del segnale, da due condensatori e due resistenze
con il compito di filtrare opportunamente il segnale. In modo particolare la
resistenza R2 ed il condensatore C2 sono disposti in modo da ottenere un filtro
passa alto. Questo tipo di filtro lascia passare le componenti del segnale ad
alta frequenza e blocca invece quelle a bassa frequenza, così facendo il
segnale viene traslato verso il basso intorno allo 0. Viceversa la resistenza R1
ed il condensatore C1 sono disposti in modo da ottenere un filtro passa basso
con il compito più importante di estrapolare l’inviluppo dal segnale
modulato.
Come si può intuire dal
grafico il valore del condensatore C1, e quindi la sua velocità di scarica,
rappresenta il
parametro più importante che pregiudica
il funzionamento dell’intero demodulatore. Questo perché se il condensatore
C1 fosse troppo grande la sua scarica avverrebbe troppo lentamente perdendo così
la forma dell’inviluppo e quindi del segnale originario, lo stesso accadrebbe
se il suo valore fosse troppo piccolo.
Per
le ragioni sopra esposte il dimensionamento del demodulatore inizia dal filtro
passa basso:
Þ
Dove
ws
corrisponde alla frequenza del segnale modulante.
Per
calcolare i valori dei restanti componenti si utilizzano le seguenti relazioni:
¾
MODULAZIONE E DEMODULAZIONE COERENTE
Esistono tre diversi tipi di modulazione coerenti che differiscono dalla presenza o meno delle bande laterali o dal tipo di portante utilizzata. Tutte e tre si differenziano dalla modulazione non coerente per l’assenza della portante trasmessa. Questi tre tipi di modulazioni prendono rispettivamente il nome di: DSB-SC ( Dual Side Band – Suppressed Carrier); SSB-FC ( Single Side Bande – Full Carrier ); e DSB in quadratura. E’ facile intuire che con il primo sistema si ha la trasmissione di entrambe le bande laterali, con il secondo solo una banda viene trasmessa, infine nella trasmissione in quadratura la differenza si riscontra nel tipo di portante che modula i segnali.
La modulazione del segnale
in ingresso, per questo tipo di sistema, è simile a quella già vista per il
modulatore DSB-FC, con l’unica differenza che in questo caso la portante non
viene trasmessa.
Per il demodulatore, in questo tipo sistema, bisogna solo precisare che la portante con il compito di demodulare il segnale modulato deve essere coerente cioè avere stessa fase e frequenza della portante che ha modulato il segnale prima di essere trasmesso.
Con questo tipo di
sistema ho la possibilità di trasmettere due segnali differenti sfruttando la
medesima portante, naturalmente a discapito della potenza.
Come si può vedere dallo schema a blocchi, due segnali differenti vengono modulati da una medesima portante, i quali successivamente vengono opportunamente filtrati. Naturalmente ad un segnale verrà filtrata la banda laterale superiore, all’altro la banda laterale inferiore, così facendo i due segnali non interferiranno fra loro. Lo stesso avviene in ricezione prima che il segnale venga demodulato, naturalmente quanto detto per la portante nel demodulatore in DSB vale anche in questo caso.
Con questo metodo di
modulazione si ha la possibilità di trasmettere due segnali con entrambe le
bande laterali sfruttando contemporaneamente la stessa banda, quindi senza
perdita di potenza. L’unico inconveniente è che i segnali devono essere
modulati con portanti della stessa frequenza ma sfasate fra loro di 90 gradi cioè
in quadratura. Naturalmente per estrarre i due segnali anche i demodulatori
dovranno utilizzare portanti coerenti con quelle che hanno modulato i due
segnali.
